JP7352254B2

JP7352254B2 - 気液混合装置

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Publication number: JP7352254B2
Application number: JP2019177558A
Authority: JP
Inventors: 敏夫宮下
Original assignee: Takeshita Co Ltd
Current assignee: Takeshita Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: JP2021053555A

Description

本発明は、液体に対し気体を混合する装置に関する。

従来、美容や健康の増進等を目的として、液体である湯水に炭酸ガス等の気体を混合し、放出する装置が利用されている。この種の気液混合装置に関連する先行技術文献としては、例えば下記の特許文献１等がある。特許文献１には、気液混合装置の具体例として、湯水に炭酸ガスを溶解させて放出する炭酸泉生成装置が記載されている。

特開２０１７－１０９１８６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の炭酸泉生成装置を含め、従来の気液混合装置は大きな設置体積を要する。例えば特許文献１に記載の装置の場合、炭酸生成器や第１、第２開閉弁を収めた炭酸泉混合装置本体にある程度の体積を要するほか、ここに接続される配管類やガスボンベにも設置のためのスペースが必要である。従来の気液混合装置では、これが店舗や一般家庭に設置するにあたっての妨げとなっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、コンパクトな構成で良好な設置性を実現し得る気液混合装置を提供しようとするものである。

本発明は、筐体内の一側に液体流通管を配置した管配置部を備える一方、前記筐体内の他側にガスボンベを収容するボンベ収容部を備え、前記液体流通管は、該液体流通管の一部としての第一の枝管および第二の枝管に分岐し、前記第二の枝管には、前記ガスボンベから気体を引き込む気体引込管の接続された気液混合部が配置されることを特徴とする気液混合装置にかかるものである。

本発明の気液混合装置においては、前記管配置部の前記液体流通管の配置方向における一側に、前記液体流通管の入口である液体入口と、前記液体流通管の出口である液体出口が位置し、前記液体流通管は、前記液体入口から前記液体流通管の配置方向における他側に向かって伸び、前記筐体内の前記液体流通管の配置方向における他側にて前記第一、第二の枝管に分岐して前記液体流通管の配置方向における一側に向かって折り返し、前記液体出口に接続されることが好ましい。

本発明の気液混合装置においては、前記第一、第二の枝管への分岐点に、液体の流路を切り換える液体流路切換部を備えると共に、該液体流路切換部の操作ハンドルを、前記筐体の外側に設けることができる。

本発明の気液混合装置において、前記第一、第二の枝管は、合流して一個の液体出口に接続された構成とすることができる。

本発明の気液混合装置においては、前記気体引込管の途中に、該気体引込管における気体の流量を調整する気体流量調整部を備えると共に、該気体流量調整部の下流側に、気体の圧力を検出する圧力計を備えることができる。

本発明の気液混合装置において、前記気体流量調整部および前記圧力計は、前記気体引込管に設置された気体流路開閉部の上流側に配置することが好ましい。

本発明の気液混合装置において、液体は湯水とすることができる。

本発明の気液混合装置において、気体は炭酸ガスとすることができる。

本発明の気液混合装置によれば、コンパクトな構成で良好な設置性を実現し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施による気液混合装置の形態の一例を示す全体概要図である。気液混合部を拡大して示す図である。図２のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視相当図である。気液混合部の断面図であり、図３のＩＶ－ＩＶ矢視相当図である。気液混合部の別の断面による断面図であり、図３のＶ－Ｖ矢視相当図である。本発明の実施による気液混合装置の形態の一例を示す斜視図である。気液混合装置の内部構造を示す正断面図である。気液混合装置の内部構造を示す平断面図である。気液混合装置の内部構造を示す左側断面図であり、管配置部の構成を示している。気液混合装置の内部構造を示す左側断面図であり、ボンベ収容部の構成を示している。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施による気液混合装置の形態の一例を示している。本実施例の気液混合装置１は、入口（液体入口２ａ）から出口（液体出口２ｂ）まで延び、液体である湯水Ｗが流通する流路を構成する液体流通管２と、該液体流通管２に対し気体Ｇを導く気体引込管３とを備えている。

液体入口２ａには、図示しない配管が接続され、ここから液体流通管２に湯水Ｗが供給される。また、液体出口２ｂには、図示しないホースやシャワーヘッド等が接続され、液体流通管２を通った湯水Ｗがここから放出されるようになっている。

液体流通管２は、液体入口２ａから液体出口２ｂに至る途中で枝管（第一の枝管４および第二の枝管５）に分岐し、該枝管４，５は、液体出口２ｂの手前で再び合流している。液体流通管２における枝管４，５への分岐箇所には、流路切換部６が設けられている。本実施例の場合、流路切換部６は、液体流通管２の分岐部に設けられた三方弁を備えており、液体入口２ａから下流へ流れる湯水Ｗの流路を、第一の枝管４と第二の枝管５との間で切り替えられるようになっている。

第一の枝管４には、液体流通管２以外の配管は接続されないが、第二の枝管５には気体引込管３が接続され、ここで気体引込管３から供給される気体Ｇが湯水Ｗに混合されるようになっている。すなわち、流路切換部６は、湯水Ｗをそのまま液体出口２ｂから放出するか、湯水Ｗに気体Ｇを混合して放出するかを切り換える操作を行う部分である。流路切換部６による流路の切り換えは、液体流通管２の外側に設けた操作ハンドル６ａにより操作できる。

気体引込管３は、入側の端部をガスボンベ７に接続され、出側の端部を液体流通管２の第二の枝管５に接続されている。ガスボンベ７には、例えば炭酸ガスが封入されており、気体引込管３は、気体である炭酸ガスＧを液体流通管２へ引き込むようになっている。

気体引込管３の出側端部と、第二の枝管５との接続部は、気液混合部８として構成されている。気液混合部８は、図２～図５に示す如き構造を有する部品であり、液体流通管２の途中に取り付けられて湯水Ｗの流路の一部を構成すると共に、気体引込管３から引き込まれる炭酸ガスＧを湯水Ｗに混合する機能を備えており、コンパクトな構成で湯水Ｗに対し炭酸ガスＧを効率よく混合できるようになっている。

気液混合部８は、全体として略円筒状の形状をなしており、内部には湯水Ｗを軸方向に流す流路と、炭酸ガスＧを引き込む流路が形成されている。湯水Ｗの流路としては、入側の流路を形成する入側部８ａと、出側の流路を形成する出側部８ｂと、入側部８ａと出側部８ｂの間を結ぶ細径部８ｃとが設けられている。細径部８ｃは、入側部８ａと出側部８ｂとの間を繋ぐように設けられた流路であり、本実施例では、気液混合部８の中心軸を囲むように６本の細径部８ｃが設けられている。

ここで、細径部８ｃによって形成される湯水Ｗの流路の流路断面積（ここに示した例では、６本の細径部８ｃの断面積の合計）は、入側部８ａの流路断面積より小さく設定すると良い。このようにすると、湯水Ｗが入側部８ａから細径部８ｃへ流れ込もうとする際、流路が狭められることで細径部８ｃの手前で圧力が上昇する。そして、この細径部８ｃの手前の位置に後述する放散部９を配置することにより、高圧の湯水Ｗに対して炭酸ガスＧが供給され、効率の良い炭酸ガスＧの溶解が図られる。

気体導入路８ｄは、湯水Ｗが流通する流路の外側に一端が開口し、且つ前記流路に面するように他端が開口する流路である。本実施例の場合、気体導入路８ｄの一端は気液混合部８の側面に、他端は入側部８ａに、それぞれ位置しており、気体導入路８ｄは、これらの両端を繋ぐよう、気液混合部８の内部にＬ字型に設けられている。

気液混合部８の側面に開口した気体導入路８ｄの一端には、気体引込管３の出側が接続される（図１参照）。入側部８ａに開口した気体導入路８ｄの他端は、気液混合部８の軸方向から見た正面の中央部に設けられており、ここには、気体引込管３から引き込まれた炭酸ガスＧを気泡として湯水Ｗ中に放散するための放散部９が取り付けられる。

放散部９は、図２に示す如く、一端側を気体導入路８ｄの端部に取り付けられる取付管９ａと、該取付管９ａの他端側の開口部を覆うように取り付けられる多孔質体９ｂを備えている（尚、図３～図５では説明の都合上、放散部９の図示を省略している）。放散部９は、取付管９ａの他端側に取り付けられた多孔質体９ｂを、気体導入路８ｄから見て上流側に突出させるようにして、気液混合部８に対し配置される。こうして、多孔質体９ｂは、全体が湯水Ｗの流路内に位置するように配置される。

多孔質体９ｂは、内外を連通する微細な孔を無数に備えたセラミック等の固体である。多孔質体９ｂの内側に配置された取付管９ａの端部からは、炭酸ガスＧが引き込まれ、多孔質体９ｂ内の無数の孔を通って細かい気泡となって湯水Ｗ中に放散される。

こうして、気体導入路８ｄは、気液混合部８の外部に面する一端を入口、湯水Ｗの流路に面する他端を出口とし、気体引込管３から導かれる炭酸ガスＧを湯水Ｗに対し導入するようになっている。そして、気体導入路８ｄから湯水Ｗの流路内に引き込まれた炭酸ガスＧは、放散部９の多孔質体９ｂを通ることで細かい気泡となって湯水Ｗと接触し、湯水Ｗに対し効率よく混合し、溶解される。

液圧出力路８ｅは、湯水Ｗが流通する流路の外側に一端が開口し、且つ前記流路に面するように他端が開口する流路である。本実施例の場合、液圧出力路８ｅの一端は気液混合部８の側面に、他端は出側部８ｂに、それぞれ位置しており、液圧出力路８ｅは、これらの両端を繋ぐよう、気液混合部８の内部にＬ字型に設けられている。液圧出力路８ｅの一端は、図２～図５における気液混合部８の上側の面に位置しており、出側部８ｂに開口した他端は、気液混合部８の軸方向から見た正面の中央部に設けられている。気液混合部８の側面に開口した液圧出力路８ｅの一端には、後述する導圧流路１２ｃの端部が接続され（図１参照）、流路内を流れる湯水Ｗの圧力を、出側部８ｂから導圧流路１２ｃを介して気体流路開閉弁１２へ伝達するようになっている。

図１に示す如く、気体引込管３の途中には、内部を流通する炭酸ガスＧの流量を一定量に調整する気体流量調整部としての定流量弁１０が設けられている。一方、第二の枝管５の途中には、内部を流通する湯水Ｗの流量を一定量に調整する液体流量調整部としての定流量弁１３が設けられている。すなわち、第二の枝管５に設けられた定流量弁１３により、第二の枝管５内を一定の流量の湯水Ｗが流れるようになっていると同時に、気体引込管３に設けられた定流量弁１０により、第二の枝管５に対して一定の流量の炭酸ガスＧが供給されるようになっている。これにより、第二の枝管５に湯水Ｗを通す場合に、液体出口２ｂから供給される湯水Ｗ中の炭酸ガスＧの濃度を自動的に規定値に保つことができる。

また、定流量弁１０の下流側には圧力計１１が設けられており、定流量弁１０の下流側を流通する炭酸ガスＧの圧力を検出できるようになっている。この圧力計１１では、後述するように炭酸ガスＧの使用状況や残量を把握できるようになっている。

さらに、気体引込管３における圧力計１１より下流の位置には、第二の枝管５における湯水Ｗの流通の有無に応じて炭酸ガスＧの供給の有無を切り替えるための気体流路開閉弁１２が設けられている。気体流路開閉弁１２は、外部から加えられる圧力に応じて動作する検圧部１２ａと、気体引込管３によって形成される炭酸ガスＧの流路を開閉する弁体１２ｂと、第二の枝管５を流れる湯水Ｗの圧力を検圧部１２ａに導く導圧流路１２ｃとを備えている。

検圧部１２ａは、例えば、外部からの圧力をばね等の弾発体により検知し、動きとして出力する機構を備えており、一側の入力部に対し入力される圧力が閾値以上となった場合に、該圧力によって前記弾発体が押されて変形し、これにより、他側の出力部が外側へ突出するようになっている。検圧部１２ａは、導圧流路１２ｃを介し、気液混合部８の液圧出力路８ｅに接続されている。第二の枝管５に湯水Ｗが流通すると、気液混合部８の出側部８ｂを流れる湯水Ｗの圧力が、導圧流路１２ｃから検圧部１２ａの前記入力部に伝達される。湯水Ｗの圧力が閾値以上に達すると、検圧部１２ａの前記出力部が動作する。

検圧部１２ａの前記出力部側には、弁体１２ｂが隣接している。弁体１２ｂは、検圧部１２ａの前記出力部の動作に応じて動作し、前記出力部が突出していない場合は炭酸ガスＧの流路を塞ぐ一方、前記出力部が突出すると該出力部に押されて動き、炭酸ガスＧの流路を開放するようになっている。

つまり、気体流路開閉弁１２は、第二の枝管５を湯水Ｗが流れていない間は弁体１２ｂにより炭酸ガスＧの流路を閉塞し、第二の枝管５を流れる湯水Ｗの圧力が閾値以上に達した場合に炭酸ガスＧの流路を開放する。これにより、第二の枝管５および気液混合部８内を湯水Ｗが流れている間に限って、気液混合部８へ炭酸ガスＧが供給されるようになっている。

また、本実施例の場合、気体引込管３の開閉は、液体流通管２における湯水Ｗの流路の切替とも連動している。すなわち、気体引込管３の中途部（ここに示した例では、圧力計１１と気体流路開閉弁１２の間の部分）が流路切換部６の位置を通り、この流路切換部６の開閉操作により、湯水Ｗの流路を第一の枝管４または第二の枝管５の間で切り替えると同時に、気体引込管３内の炭酸ガスＧの流路の開閉をも操作できるようになっている。そして、流路切換部６が湯水Ｗを第一の枝管４へ通す向きにある場合には気体引込管３内の流路を閉止する一方、流路切換部６が湯水Ｗを第二の枝管５へ通す向きにある場合には気体引込管３内の流路を開放するようになっている。

つまり、本実施例では、気体引込管３内の流路を開閉する気体流路開閉部として、気体流路開閉弁１２のほかに流路切換部６を備えており、気体流路開閉弁１２の作動に加え、流路切換部６の操作によっても、気液混合部８への炭酸ガスＧの供給を、湯水Ｗが第二の枝管５を流れている間に限るようにしている。

液体入口２ａへ湯水Ｗを供給すると、湯水Ｗは液体流通管２を通って液体出口２ｂから放出される。この際、流路切換部６を操作することにより、湯水Ｗの流路を第一の枝管４と第二の枝管５との間で切り替えることができる。湯水Ｗを第一の枝管４に通す場合には、湯水Ｗはそのまま液体出口２ｂから放出されるが、第二の枝管５に通す場合は、気体引込管３から供給される炭酸ガスＧが気液混合部８において混合されたうえで液体出口２ｂから放出される。

すなわち、第二の枝管５に湯水Ｗを通すと、気液混合部８内の流路に湯水Ｗの圧力が発生し、出側部８ｂの圧力が導圧流路１２ｃを通じて気体流路開閉弁１２の検圧部１２ａに伝達される。圧力が閾値以上に達すると、弁体１２ｂが動作して炭酸ガスＧの流路が開放される。さらに、流路切換部６の操作と連動し、該流路切換部６の位置でも気体引込管３内の流路が開放され、気体引込管３内の全体が炭酸ガスＧの流通可能な状態となって、気体引込管３から気液混合部８へ炭酸ガスＧが供給されることになる。

気液混合部８では、気体導入路８ｄから入側部８ａへ炭酸ガスＧが引き込まれ、放散部９の多孔質体９ｂから湯水Ｗ中に放散される（図２参照）。気液混合部８では、湯水Ｗが細径部８ｃへ流れ込もうとする際、流路断面積の差により、細径部８ｃの手前側で湯水Ｗの圧力が高まる。ここに放散部９から炭酸ガスＧが供給されることで、湯水Ｗに対し炭酸ガスＧが効率よく溶解される。

こうして、気液混合部８の上流側において、湯水Ｗに対し炭酸ガスＧが混合され、溶解される。炭酸ガスＧの混合された湯水Ｗは、入側部８ａから細径部８ｃへ流れ込み、出側部８ｂへ抜ける。ここで、細径部８ｃは上述の通り、流路の周方向に関して不均等に設けられ、中心軸に対して偏心している。このように配置された細径部８ｃから、出側部８ｂへ湯水Ｗが放出されると、出側部８ｂにおいては、偏った湯水Ｗの流れにより乱流が発生する。その結果、上流側で溶かし込まされた炭酸ガスＧの一部が気化し、細かい気泡（マイクロバブル）が無数に発生する。第二の枝管５を通った湯水Ｗは、炭酸ガスＧのマイクロバブルを多量に含んだ状態で、液体出口２ｂから放出される。

マイクロバブルを含む湯水Ｗは、人体の洗浄や洗髪に使用した場合、高い洗浄効果を発揮する。すなわち、マイクロバブルが皮膚の毛穴等の凹凸に侵入すると、マイクロバブルを含む湯水Ｗの撹拌力により、皮脂等の汚れや薬剤等の付着物が細かく分解され、さらに静電気等の作用によりそれらがマイクロバブルに吸着され、湯水Ｗと共に洗い流される。こうして、石鹸やシャンプーのような洗剤を用いなくとも汚れを除去できるのである。

また、人体表面に付着したマイクロバブルが破裂する際、皮膚に物理的な刺激が加えられることにより、皮膚や筋肉に対するマッサージ効果も得ることができる。

さらに、本実施例のように気体Ｇとして炭酸ガスを用いると、血管の拡張によるデトックス効果や温熱効果も生じる。すなわち、炭酸ガスＧを含む湯水Ｗを皮膚に接触させると、炭酸ガスが血管内へ吸収されて運動の直後と似た血液状態が生じ、これにより毛細血管が拡張されて、血管内の老廃物の排出が促進されるほか、血流の増加により体温も上昇する。

また、炭酸ガスＧの溶け込んだ湯水Ｗ（炭酸水）は酸性であるため、パーマネントやヘアカラー等に使用されるアルカリ性の薬剤を中和し、毛髪のクチクラを引き締めてごわつきを改善するといった作用もある。美容院等でパーマネントやヘアカラー等の施術を行う場合には、施術後の洗浄に炭酸水を用いると、薬剤を中和して毛髪の傷みを補修するほか、施術者の手等に付着した薬剤を中和して手荒れ等を防ぐこともできる。

尚、本実施例の場合、気体引込管３の途中に定流量弁１０を備えている一方、第二の枝管５の途中に定流量弁１３を備えているので、第二の枝管５に湯水Ｗを通す際、液体出口２ｂから供給される湯水Ｗ中の炭酸ガスＧの濃度が自動的に規定値に保たれる。液体入口２ａからは、設置環境によって様々な水圧で湯水Ｗが供給されることが想定されるが、上述のように気体流量調整部および液体流量調整部としての定流量弁１０，１３を備えておけば、設置環境の水圧によらず、規定濃度の炭酸水を得ることができる。例えば気液混合装置１を家庭等に設置しようとする場合であっても、水圧を調整する必要がなく、誰でも簡単に設置をすることができる。

また、本実施例の気液混合装置１は、気体引込管３の途中に気体流量調整部としての定流量弁１０を備え、その下流側に圧力計１１を備えているので、該圧力計１１の示す値を参照することで、炭酸ガスＧの使用状況や残量を把握することができるようになっている。すなわち、ガスボンベ７に炭酸ガスＧの残量があり、且つガスボンベ７から湯水Ｗに対し炭酸ガスＧが供給されない場合、圧力計１１は一定の値を示すが、炭酸ガスＧの供給が開始されると、その分だけ圧力計１１の示す圧力値が低下するので、これにより、炭酸ガスＧが供給されていることを確認することができる。シャワーヘッド等から湯水Ｗを供給する場合、該湯水Ｗに気体Ｇが混合されているかどうか、また、湯水Ｗに気体Ｇが混ざっているとして、その気体Ｇが炭酸ガスであるかどうかは、通常、湯水Ｗの状態から確認することは困難である。しかしながら、本実施例のように定流量弁１０と圧力計１１を気体引込管３に備えれば、湯水Ｗに対し炭酸ガスＧが供給されていることを容易に確認することができるのである。

また、ガスボンベ７は不透明な金属製であり、外から残量を確認することはできない。炭酸ガスＧの残量がなくなれば、当然、湯水Ｗへの炭酸ガスＧの供給は停止してしまうが、湯水Ｗの状態からは、炭酸ガスＧが混合されているかどうかを確認することは上に述べたように困難である。これでは、ガスボンベ７の交換時期を簡単に把握することはできない。勿論、ガスボンベ７の重量を計測すれば可能ではあるが、確認のためにガスボンベ７を都度取り外す必要があり、面倒である。ところが、本実施例のように気体引込管３の途中に圧力計１１が設けられていれば、炭酸ガスＧの供給の停止を、圧力計１１の示す圧力値がゼロになったことにより確認できる。こうして、炭酸ガスＧの残量の有無、およびガスボンベ７の交換時期を簡便且つ適切に把握することができる。

尚、ここで、圧力計１１は、気体流路開閉部である流路切換部６や気体流路開閉弁１２の上流側に設けると、液体流通管２に対する炭酸ガスＧの供給の有無にかかわらず炭酸ガスＧの残量等を把握できるので、特に好適である。

本実施例の気液混合装置１は、以上の如き各器具や配管を備えているが、さらにこれらを一個の気液混合装置１としてコンパクトに構成するために、図６～図１０に示す如き位置関係や配管構成を採用している。

気液混合装置１を構成する各部は、全体が筐体１４にまとめられる形に設置されている。筐体１４は、全体として縦長の略直方体状の箱型の部材であり、正面から見て左右方向一側（本実施例の場合、左側）にあたる管配置部１５に液体流通管２が上下方向に沿って配置され、また、他側（本実施例の場合、右側）のボンベ収容部１６にガスボンベ７が上下方向に沿って収容されるようになっている。すなわち、液体流通管２の配置方向は、全体としてガスボンベ７の配置方向に沿っている。

管配置部１５には、液体流通管２が全体として上下方向に沿うよう、縦長の空間内に配置されている。液体入口２ａと液体出口２ｂは、管配置部１５の前面における下部（液体流通管２の配置方向における一側）に設けられ、液体入口２ａに対し、向かって左上方に液体出口２ｂが位置している。液体流通管２は、最下部に設けられた液体入口２ａから筐体１４内を上（液体流通管２の配置方向における他側）へ伸びている。液体流通管２の第一および第二の枝管４，５への分岐部、すなわち流路切換部６を取り付けた部分は、筐体１４内における上部（液体流通管２の配置方向における他側）に位置している。

第一の枝管４は、分岐点からさらに上方へ伸び、筐体１４内における最上部で左後方に折れ、さらに折れて下方（液体流通管２の配置方向における一側）へ伸び、筐体１４内における中間部にて第二の枝管５と合流する。第二の枝管５は、分岐点から左へ伸びてから下方に折れて伸び、筐体１４内における中間部にて第一の枝管４と合流する。枝管４，５同士の合流点より下流側の液体流通管２は、枝管４，５同士の合流点から下方へ伸び、液体出口２ｂに接続する。

筐体１４内を上下方向に延びる第二の枝管５の途中には気液混合部８が設けられ、該気液混合部８の下流側には定流量弁１３が設けられている。

流路切換部６を構成する三方弁の弁体を含む本体部は、筐体１４の内側に配置された液体流通管２の分岐点の位置にあるが、流路切換部６の操作ハンドル６ａは、筐体１４の正面における外側に位置している。流路切換部６の本体部と操作ハンドル６ａとは、筐体１４の正面を構成する部材を貫通して接続されており、筐体１４の外側に突出した操作ハンドル６ａにより、内側に位置する三方弁の弁体を操作し、湯水Ｗの流路（図１参照）を切り換えられるようになっている。

ボンベ収容部１６の上部には、ガスボンベ７の口部を取り付けるための取付部１６ａが設けられている。取付部１６ａは、後部を筐体１４の背面に取り付けられている一方、下面にはネジ穴を備えており、ここにガスボンベ７の口部をねじ込むことで、ガスボンベ７を吊り下げて支持できるようになっている。

一方、ボンベ収容部１６の部分にあたる筐体１４の前面には、ガスボンベ７の外形に合わせてくぼみ１６ｂが設けられており、ガスボンベ７は、口部を取付部１６ａに取り付けられると共に、本体部をくぼみ１６ｂ内に保持されるようになっている。

尚、ガスボンベ７としては、例えば家庭向けに販売されている飲料用の炭酸水製造器の替ボンベを使用することができる。

取付部１６ａの内部には、炭酸ガスＧの図示しない流路が設けられており、該流路の入口は取付部１６ａの下面に開口する一方、出口は取付部１６ａの背面側に開口し、ここに気体引込管３の入口端が接続されるようになっている。定流量弁１０は、取付部１６ａの背面に開口した前記出口と、気体引込管３の入口端との間に配置されている。

筐体１４内の上部には、左右方向に関して中間部（管配置部１５とボンベ収容部１６の中間の位置）に圧力計１１が設けられている。一方、筐体１４の前面には、圧力計１１の正面にあたる位置に覗き窓１４ａが設けられており、ここから内部の圧力計１１の数値を読み取ることができるようになっている。

気体流路開閉弁１２は、管配置部１５における上部の背面寄りの位置に配置されている。

尚、図示の都合上、図６～図１０では、気体引込管３、および導圧流路１２ｃ（図１参照）の図示は省略しているが、これらは細径の管であり、筐体１４内に配置された器具同士の間に適宜配置される。すなわち、気体引込管３はボンベ収容部１６の取付部１６ａ、圧力計１１、流路切換部６、気体流路開閉弁１２および気液混合部８の相互間を接続するように、また、液圧出力路８ｅは気液混合部８と気体流路開閉弁１２の相互間を接続するように、それぞれ適宜に設けられる。

このように気液混合装置１を構成すると、液体流通管２の配置された管配置部１５と、ガスボンベ７を収容するボンベ収容部１６が一個の筐体１４に収まるので、ガスボンベ７を含む装置全体をコンパクトに構成することができる。設置にあたっては、気液混合装置１を浴室等の適当な場所に配置し、シャワーホースからシャワーヘッドを取り外して液体入口２ａに取り付けると共に、液体出口２ｂにシャワーホースを接続し、さらにボンベ収容部１６にガスボンベ７を取り付けるだけでよい。気液混合装置１全体が軽量で、女性や高齢者であっても容易に持ち運びができるうえ、レンチ等の工具も不要であり、一般店舗や家庭でも容易に設置することができる。また、電源を使用しないので、浴室のような場所でも安全に使用できる。

また、ボンベ収容部１６と隣接する管配置部１５内において、液体流通管２はガスボンベ７の設置方向と同じ上下方向に沿って配置されているため、管配置部１５とボンベ収容部１６を隣接配置するにあたり、液体流通管２とガスボンベ７が総体として占める体積が最小限となり、さらなるコンパクト化が実現されている。この際、筐体１４内の下部に設けた液体入口２ａの高さから上方へ伸びる液体流通管２が、筐体１４内の上部で第一、第二の枝管４，５に分岐し、下方へ折り返して液体出口２ｂへ接続される構造を採用しているので、上下方向に長い形状のガスボンベ７に沿って液体流通管２を配置するにあたり、該液体流通管２を構成する各部や、液体流通管２上に設置される各器具を、最小限のスペースに無理なく配置することができる。第一、第二の枝管４，５へ分岐する形状の液体流通管２を、液体入口２ａから液体出口２ｂまでの一定のスペースに配置しようとする場合、原則として、第一、第二の枝管４，５への分岐点はなるべく下流側とした方が配管の総延長は短くなるが、一方で、分岐点から液体出口２ｂまでは最低限の距離を確保しないと、気液混合部８や定流量弁１３といった器具や、第一、第二の枝管４，５の合流部の部品等を配置できなくなる。また、配管に屈曲部が多いと、やはり配管の総延長が長くなってしまうと同時に、その部分を構成するパーツが別途必要となり、全体としての体積の大型化を招く。こうした各要素を勘案し、ガスボンベ７に沿った縦長の小空間に液体流通管２を配置するために最適化された配管構成が、上述の配管構成である。

またここで、気液混合部８として、上述の如く湯水Ｗの流路面積の差によって圧力を生じる部品を液体流通管２の途中に備えており、このような気液混合部８であれば液体流通管２の径とあまり変わらない径の部品として構成することができるので、気液混合部８を含めた液体流通管２全体の体積をいっそう抑えることができる。

また、本実施例では、液体流通管２が湯水Ｗをそのまま通す第一の枝管４と、湯水Ｗに炭酸ガスＧを混合する第二の枝管５とに分岐しているが、該第一、第二の枝管４，５は下流側で合流して一個の液体出口２ｂに接続されており、炭酸ガスＧの混合の有無にかかわらず、同じ液体出口２ｂから湯水Ｗが放出されるようになっている。このため、炭酸ガスＧを湯水Ｗに混合するか否かにかかわらず同じシャワーヘッドを使用することができ、一個の気液混合装置１に対して複数のシャワーヘッドを用意したり、炭酸ガスＧの混合の有無を切り換える際にシャワーヘッドを切り換えるような必要がない。

また、本実施例では、液体流通管２における前記分岐点の位置に流路切換部６を備え、その操作ハンドル６ａを筐体１４の外側に設置している。このようにすると、湯水Ｗへの炭酸ガスＧの混合の有無を筐体１４の外側から操作できるほか、操作ハンドル６ａの位置が下方に設けられた液体入口２ａや液体出口２ｂから離間しているため、液体入口２ａや液体出口２ｂに配管類を取り付けたり、操作ハンドル６ａの操作を行うにあたり、配管類と操作ハンドル６ａ同士が干渉することがなく、便利である。

以上のように、上記本実施例の気液混合装置１は、筐体１４内の一側に液体流通管２を配置した管配置部１５を備える一方、筐体１４内の他側にガスボンベ７を収容するボンベ収容部１６を備え、液体流通管２は、第一の枝管４と、第二の枝管５に分岐し、第二の枝管５には、ガスボンベ７から気体Ｇを引き込む気体引込管３の接続された気液混合部８が配置されている。このようにすれば、液体流通管２の配置された管配置部１５と、ガスボンベ７を収容するボンベ収容部１６が一個の筐体１４に収まるので、ガスボンベ７を含む装置全体をコンパクトに構成することができる。

また、本実施例の気液混合装置１においては、管配置部１５の液体流通管２の配置方向における一側（下側）に、液体流通管２の入口である液体入口２ａと、液体流通管２の出口である液体出口２ｂが位置し、液体流通管２は、液体入口２ａから液体流通管２の配置方向における他側（上側）に向かって伸び、筐体１４内の液体流通管２の配置方向における他側（上側）にて第一、第二の枝管４，５に分岐して液体流通管２の配置方向における一側（下側）に向かって折り返し、前記液体出口に接続される。このようにすれば、ガスボンベ７に沿った縦長の小空間に液体流通管２を配置するために最適化された配管構成により、液体流通管２を構成する各部や、液体流通管２上に設置される各器具を、最小限のスペースに無理なく配置することができる。

また、本実施例の気液混合装置１においては、第一、第二の枝管４，５への分岐点に、液体の流路を切り換える流路切換部６を備えると共に、該液体流路切換部６の操作ハンドル６ａを、筐体１４の外側に設けている。このようにすれば、液体Ｗへの気体Ｇの混合の有無を筐体１４の外側から操作できるほか、液体入口２ａや液体出口２ｂに配管類を取り付けたり、操作ハンドル６ａの操作を行うにあたり、配管類と操作ハンドル６ａが互いに干渉することがなく、便利である。

また、本実施例の気液混合装置１において、第一、第二の枝管４，５は、合流して一個の液体出口２ｂに接続されている。このようにすれば、気体Ｇを液体Ｗに混合するか否かにかかわらず同じシャワーヘッドを使用することができ、一個の気液混合装置１に対して複数のシャワーヘッドを用意したり、気体Ｇの混合の有無を切り換える際にシャワーヘッドを切り換えるような必要がない。

また、本実施例の気液混合装置１においては、気体引込管３の途中に、該気体引込管３における気体Ｇの流量を調整する気体流量調整部１０を備えると共に、該気体流量調整部１０の下流側に、気体Ｇの圧力を検出する圧力計１１を備えている。このようにすれば、液体Ｗに対する気体Ｇの供給や、ガスボンベ７における気体Ｇの残量の有無等を簡便且つ適切に把握することができる。

本実施例の気液混合装置１において、気体流量調整部１０および前記圧力計１１は、気体引込管３に設置された気体流路開閉部６，１２の上流側に配置されているので、液体流通管２に対する気体Ｇの供給の有無にかかわらず、気体Ｇの残量等を把握することができる。

また、本実施例の気液混合装置１において、液体Ｗは湯水としている。

また、本実施例の気液混合装置１において、気体Ｇは炭酸ガスとしている。

したがって、上記本実施例の気液混合装置によれば、コンパクトな構成で良好な設置性を実現し得る。

尚、本発明の気液混合装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１気液混合装置
２液体流通管
２ａ液体入口
２ｂ液体出口
３気体引込管
４第一の枝管
５第二の枝管
６液体流路切換部（気体流路開閉部）
６ａ操作ハンドル
７ガスボンベ
８気液混合部
１０気体流量調整部（定流量弁）
１１圧力計
１２気体流路開閉弁（気体流路開閉部）
１４筐体
１５管配置部
１６ボンベ収容部
Ｇ気体（炭酸ガス）
Ｗ液体（湯水）

Claims

筐体内の一側に液体流通管を配置した管配置部を備える一方、
前記筐体内の他側にガスボンベを収容するボンベ収容部を備え、
前記液体流通管は、該液体流通管の一部としての第一の枝管および第二の枝管に分岐し、
前記第二の枝管には、前記ガスボンベから気体を引き込む気体引込管の接続された気液混合部が配置されること
を特徴とする気液混合装置。
前記管配置部の前記液体流通管の配置方向における一側に、前記液体流通管の入口である液体入口と、前記液体流通管の出口である液体出口が位置し、
前記液体流通管は、前記液体入口から前記液体流通管の配置方向における他側に向かって伸び、前記筐体内の前記液体流通管の配置方向における他側にて前記第一、第二の枝管に分岐して前記液体流通管の配置方向における一側に向かって折り返し、前記液体出口に接続されること
を特徴とする請求項１に記載の気液混合装置。
前記第一、第二の枝管への分岐点に、液体の流路を切り換える液体流路切換部を備えると共に、
該液体流路切換部の操作ハンドルを、前記筐体の外側に設けたこと
を特徴とする請求項２に記載の気液混合装置。
前記第一、第二の枝管は、合流して一個の液体出口に接続されること
を特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の気液混合装置。
前記気体引込管の途中に、該気体引込管における気体の流量を調整する気体流量調整部を備えると共に、
該気体流量調整部の下流側に、気体の圧力を検出する圧力計を備えたこと
を特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の気液混合装置。
前記気体流量調整部および前記圧力計は、前記気体引込管に設置された気体流路開閉部の上流側に配置されること
を特徴とする請求項５に記載の気液混合装置。
液体は湯水であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の気液混合装置。
気体は炭酸ガスであることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の気液混合装置。